電(dian)弧(hu)熔(rong)爐生產電(dian)熔(rong)氧化鎂的工藝流程主(zhu)要(yao)包(bao)括：原(yuan)料配料、電(dian)弧(hu)熔(rong)融、破碎、選(xuan)別、粉碎、篩(shai)別、磁選(xuan)、分類包(bao)裝等。

(1)原料

我國(guo)有(you)豐富(fu)的(de)優質菱(ling)鎂(mei)礦石，氧化(hua)鎂(mei)含量高(gao)，又(you)易于(yu)開采(cai)，因(yin)此，被廣泛用作(zuo)電熔(rong)氧化(hua)鎂(mei)的(de)原料(liao)(liao)。采(cai)用菱(ling)鎂(mei)石作(zuo)原料(liao)(liao)，碳酸鎂(mei)分解(jie)產生CO2氣(qi)(qi)體，由于(yu)有(you)大量氣(qi)(qi)體從(cong)爐(lu)內排出(chu)影響著電熔(rong)過程的(de)進行：

MgCO3→MgO+CO2↑

對電(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂的結(jie)晶帶的形成均(jun)有不利影響，由(you)于大量(liang)塵(chen)料飛損，使物料損耗(hao)和能量(liang)消耗(hao)增高，也(ye)惡化(hua)了車間生(sheng)產環境。但由(you)于優(you)質菱鎂礦(kuang)石(shi)容易獲(huo)得，價格很(hen)低廉，所以，仍是我國電(dian)熔(rong)氧化(hua)鎂用得最多最廣泛的原料。

(2)配料

①菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)。菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)中(zhong)氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)含(han)量高低(di)和化(hua)學成分直(zhi)接影響到(dao)(dao)電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)質量，同(tong)時在電(dian)熔(rong)(rong)過(guo)程中(zhong)也(ye)直(zhi)接影響到(dao)(dao)電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)(mei)得到(dao)(dao)的(de)品級(ji)比例，因(yin)此，為(wei)了保(bao)證電(dian)熔(rong)(rong)凝(ning)氧化(hua)鎂(mei)(mei)的(de)質量和品級(ji)比例，必須對各(ge)種礦(kuang)石(shi)進行(xing)適(shi)當(dang)的(de)配比后進行(xing)熔(rong)(rong)煉(lian)。

②水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)。我國的(de)(de)(de)(de)遼寧省水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)的(de)(de)(de)(de)礦源非常豐富(fu)，水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)中氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)含(han)量(liang)高(gao)于菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦石(shi)。它也是一種制造(zao)電熔(rong)凝氧化(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)原(yuan)料(liao)，部分地區水(shui)鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)的(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)學成分見表(biao)2。

表2水(shui)鎂石的(de)化(hua)學成分/%

③輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)。以(yi)輕(qing)燒氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)作為(wei)電(dian)熔氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)原料(liao)，可以(yi)使生產(chan)環境得到改善(shan)，可以(yi)降(jiang)低運輸費(fei)用(yong)。由(you)于電(dian)熔時排出氣體少，成(cheng)分(fen)也較(jiao)均(jun)勻，對提高電(dian)熔氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)質量有利(li)。

我(wo)國有一(yi)些(xie)電熔(rong)凝氧(yang)化(hua)鎂(mei)以(yi)(yi)(yi)輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)制成(cheng)球料入(ru)爐電熔(rong)。輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)氧(yang)化(hua)鎂(mei)含量(liang)達到(dao)98%，以(yi)(yi)(yi)此(ci)料能生(sheng)產出白色大結(jie)晶電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)。但由于成(cheng)球費用高，影響生(sheng)產成(cheng)本(ben)。目前，有的(de)廠家采(cai)用反射(she)爐輕(qing)燒(shao)氧(yang)化(hua)鎂(mei)，以(yi)(yi)(yi)一(yi)定的(de)粒度加入(ru)熔(rong)爐電熔(rong)，電熔(rong)氧(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)質量(liang)比(bi)用菱鎂(mei)礦石(shi)好，成(cheng)本(ben)又(you)比(bi)用球料作原料時便宜(yi)，因而得到(dao)了一(yi)定的(de)推廣。

④燒(shao)(shao)(shao)結(jie)(jie)鎂砂(sha)。為(wei)了某些電(dian)(dian)熔凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂的(de)特(te)殊要(yao)求，有(you)時必須在電(dian)(dian)熔過程中(zhong)采(cai)用(yong)燒(shao)(shao)(shao)結(jie)(jie)鎂砂(sha)作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)熔原料，如采(cai)用(yong)海水(shui)鎂砂(sha)作(zuo)為(wei)電(dian)(dian)熔原料，一般首先利(li)用(yong)處(chu)理海水(shui)和(he)(he)石灰乳作(zuo)用(yong)生產(chan)氫(qing)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂，將氫(qing)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂煅燒(shao)(shao)(shao)成(cheng)輕燒(shao)(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂。用(yong)其他方(fang)法也可(ke)以(yi)制(zhi)得(de)輕燒(shao)(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(詳見工業氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂的(de)制(zhi)取(qu)方(fang)法)，采(cai)用(yong)輕燒(shao)(shao)(shao)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂作(zuo)為(wei)原料生產(chan)電(dian)(dian)熔凝(ning)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂。奧絲脫(AusT)和(he)(he)拉(la)特(te)爾(Ruttere)等研究(jiu)認為(wei)，極少(shao)量(liang)的(de)雜質(zhi)氣體(ti)(相(xiang)(xiang)(xiang))也屬于晶(jing)(jing)體(ti)的(de)雜質(zhi)，可(ke)明顯影響晶(jing)(jing)粒的(de)長大。因(yin)為(wei)雜質(zhi)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)作(zuo)用(yong)在于增加晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)運動所(suo)需的(de)能(neng)量(liang)。當晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)與第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，晶(jing)(jing)體(ti)能(neng)量(liang)降低(di)，其降低(di)量(liang)與第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面積成(cheng)正比，所(suo)以(yi)必須提高(gao)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)能(neng)，晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)才能(neng)離開第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)繼續(xu)運動。并且當晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)與第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)(xiang)遇時，與第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)橫(heng)截面積相(xiang)(xiang)(xiang)等的(de)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)(jie)必須變形，第(di)二(er)(er)相(xiang)(xiang)(xiang)數量(liang)愈(yu)多，晶(jing)(jing)粒長大的(de)極限尺寸愈(yu)小。

另一方(fang)面(mian)為(wei)了降(jiang)低電熔凝(ning)氧化鎂(mei)(mei)的顯氣孔率，也應盡量減少原料氧化鎂(mei)(mei)的氣體排(pai)出，因(yin)此，采(cai)用燒結鎂(mei)(mei)砂電熔有其顯著優(you)點。

⑤電(dian)熔(rong)氧化鎂單晶的化學原料質(zhi)量要(yao)求：

(3)電弧熔融

這些特性是同原子(zi)(zi)(zi)(zi)和分子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)量子(zi)(zi)(zi)(zi)力(li)學(xue)本性如離子(zi)(zi)(zi)(zi)半徑的(de)(de)尺(chi)寸(cun)，離子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電位數值，離子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)電子(zi)(zi)(zi)(zi)外層結構等(deng)相關聯(lian)。而氧(yang)化鎂的(de)(de)離子(zi)(zi)(zi)(zi)尺(chi)寸(cun)、質(zhi)量和電荷、陽離子(zi)(zi)(zi)(zi)和陰離子(zi)(zi)(zi)(zi)之間的(de)(de)結合特性和強度(du)、離子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)極化作用、結晶構造(zao)等(deng)決定它是一高熔點化合物。

氧(yang)化鎂的熔點和結構參數：陽離子半徑0.074mm;陰離子半徑0.53mm;結構類型NaCl;配位數6;有效配位數8.5;密(mi)度3.65g/cm3;熔點2800℃。

電(dian)熔(rong)凝氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)制造的(de)(de)(de)(de)最重要過(guo)(guo)程是由各(ge)種鎂(mei)質原(yuan)料(liao)，通過(guo)(guo)各(ge)種形式的(de)(de)(de)(de)加熱(re)方(fang)法產(chan)生高(gao)溫使鎂(mei)質材料(liao)(MgO)熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)，變(bian)成氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)體。要使氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)熔(rong)融(rong)(rong)，必(bi)須消耗大(da)量的(de)(de)(de)(de)熱(re)能(neng)，以(yi)克(ke)服離子間的(de)(de)(de)(de)引力。通過(guo)(guo)強大(da)電(dian)弧產(chan)生高(gao)溫而熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)的(de)(de)(de)(de)方(fang)法叫做電(dian)弧熔(rong)融(rong)(rong)法。這個融(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)過(guo)(guo)程一般包括熱(re)的(de)(de)(de)(de)傳導、脫(tuo)水(shui)、脫(tuo)碳、熔(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)、析晶、晶體長大(da)等一系列物理化(hua)(hua)(hua)(hua)學變(bian)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程。

①脫水(shui)過(guo)程(cheng)。用水(shui)鎂石作原料有一(yi)脫水(shui)過(guo)程(cheng)。水(shui)鎂石的主(zhu)要(yao)成分是(shi)氫氧化鎂Mg(OH)2。其脫水(shui)過(guo)程(cheng)是(shi)：

Mg(OH)2→MgO+H2O

②脫碳過(guo)程。用菱鎂礦(kuang)作為(wei)原料時有一個脫碳過(guo)程，脫碳過(guo)程包(bao)括兩個方面。一方面是(shi)菱鎂礦(kuang)石的熱分解，菱鎂礦(kuang)石的主要(yao)成分是(shi)碳酸鎂(MgCO3):

MgCO3→MgO+CO2

另一(yi)方面，由于在電(dian)熔過程(cheng)中(zhong)往往在原料氧化(hua)鎂中(zhong)加入石(shi)(shi)(shi)墨粉末添加物(助劑)，在電(dian)熔爐起(qi)動過程(cheng)中(zhong)需在三(san)電(dian)極(石(shi)(shi)(shi)墨電(dian)極)的下端用石(shi)(shi)(shi)墨粉末鋪成三(san)角形(xing)(xing)或(huo)星(xing)形(xing)(xing)導線(xian)路(lu)，在通(tong)電(dian)過程(cheng)中(zhong)受(shou)熱燒損或(huo)完全燃燒除去石(shi)(shi)(shi)墨。

C+O2→CO2↑

③熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)過程。熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)過程即(ji)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)中(zhong)鎂(mei)(mei)(mei)離子和氧(yang)(yang)離子在強電(dian)弧產生(sheng)(sheng)的(de)(de)熱(re)能(neng)(neng)(neng)作用(yong)下，克服單晶(jing)(jing)體中(zhong)的(de)(de)晶(jing)(jing)格能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)束縛，變成(cheng)能(neng)(neng)(neng)自由(you)運動的(de)(de)過程。也就(jiu)是說，氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)加熱(re)到一定溫度(熔(rong)(rong)點)就(jiu)會(hui)由(you)固體變成(cheng)液(ye)體，叫熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)。在這一過程中(zhong)需消耗(hao)大量的(de)(de)電(dian)能(neng)(neng)(neng)。據電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)生(sheng)(sheng)產者對用(yong)水鎂(mei)(mei)(mei)石(shi)作原料(liao)生(sheng)(sheng)產電(dian)熔(rong)(rong)凝氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)熱(re)平衡的(de)(de)衡算，熱(re)消耗(hao)的(de)(de)比(bi)例(li)如下：氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)(mei)晶(jing)(jing)體生(sheng)(sheng)成(cheng)熱(re)消耗(hao)值(zhi)34.9%，渣皮消耗(hao)熱(re)值(zhi)15.3%，散砂生(sheng)(sheng)成(cheng)熱(re)耗(hao)值(zhi)3.0%，冷卻(que)水耗(hao)熱(re)值(zhi)8.4%，冷卻(que)爐(lu)殼(ke)的(de)(de)水耗(hao)熱(re)值(zhi)7.9%，爐(lu)子表(biao)面散熱(re)值(zhi)6.4%，煙(yan)氣帶走熱(re)值(zhi)28.8%。電(dian)能(neng)(neng)(neng)損失值(zhi)3.2%，從這些(xie)統計數據可以看(kan)出，在電(dian)熔(rong)(rong)